Открытие, которое легло в основу многообещающей нанотехнологии

ForbesНаука

На границе миров: почему открытие квантовых точек заслужило Нобелевскую премию

В 2023 году Нобелевскую премию по химии получили ученые, открытие которых легло в основу многообещающей нанотехнологии. Она уже применяется в электронике, а в будущем может найти нишу в самых разных областях — от квантовой связи до медицины, уверен научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев

Анатолий Глянцев

Лауреаты Нобелевской премии по химии 2023 года (на экране) Мунги Бавенди, Луис Брюс и Алексей Екимов (Фото Claudio Bresciani / TT News Agency via AP)

Нобелевской премии по химии удостоены ученые Мунги Бавенди, Луис Брюс и Алексей Екимов. Премия присуждена им «за открытие и синтез квантовых точек». Так называются нанометровые частицы вещества, свойства которых определяются удивительными законами квантовой механики. Квантовые точки уже используются в современных дисплеях и светодиодах, но эксперты прочат им куда более впечатляющее будущее.

Луис Брюс — американец. Мунги Бавенди родился во Франции, но научную карьеру начал в США, где сейчас и работает. Алексей Екимов родился и сделал «нобелевское» открытие в СССР, но позже эмигрировал в США.

Число песчинок

В известной сказке герой должен износить семь пар железной обуви, прежде чем достигнет цели. Даже маленькие дети понимают смысл этого приема. Железо есть железо, что из него ни делай, гвоздь или сапог. Проще износить собственные ноги, чем железные башмаки.

Когда дети подрастают и идут в школу, они узнают, что у железа, как у всякого вещества, есть особые свойства: плотность, электрическое сопротивление, теплопроводность, коэффициент отражения света. Это свойства материала, а не сделанных из него предметов, поэтому они одинаковы у миниатюрного гвоздя и тяжелой наковальни. Физические законы, описывающие эти свойства, просты и интуитивно понятны. Масса равна плотности, умноженной на объем. Сила тока — напряжению, деленному на сопротивление.

Вскоре школьники узнают, что вещество состоит из атомов и молекул. Любознательный ученик может спросить: проводит ли ток молекула воды? Отражает ли атом алюминия свет так же хорошо, как алюминиевое зеркало? Утонет ли в воде атом железа?

Правильный ответ состоит в том, что сам вопрос не имеет смысла. Плотность, электропроводность, отражательная способность — все эти характеристики появляются, когда атомы вещества собираются в огромных, как говорят ученые, —макроскопических количествах. Например, в стакане воды больше атомов, чем стаканов воды в Мировом океане. Свойства же отдельного атома совсем не похожи на свойства вещества в целом. Ими управляют законы квантовой физики. Эти законы резко противоречат нашей интуиции: чего стоит только тот факт, что электрон в атоме не имеет определенной траектории, а как бы размазан по всему пространству! Квантовые законы можно изложить лишь с помощью сложной математики, обыденного языка для этого просто не хватает.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Тянем-потянем: как франчайзеры помогают партнерам в трудные времена Тянем-потянем: как франчайзеры помогают партнерам в трудные времена

Большинство из франчайзеров помогут партнеру с антикризисным управлением

Forbes
8 отличных сериалов, которые можно посмотреть на доступных стримингах 8 отличных сериалов, которые можно посмотреть на доступных стримингах

Восемь необычных сериалов: от «Повелителя мух» до культового аниме

Правила жизни
Потепление на полтора градуса пойдет на пользу сибирской тайге Потепление на полтора градуса пойдет на пользу сибирской тайге

Как повлияет потепление климата на амазонские леса и сибирскую тайгу?

N+1
И худые станут толстыми И худые станут толстыми

Мемуары крестьянина Ивана Юрова и история фэтшейминга в России

Weekend
Смертельно опасный тренд TikTok: почему мужчины бреют ресницы и чем это грозит? Смертельно опасный тренд TikTok: почему мужчины бреют ресницы и чем это грозит?

Для чего человеку нужны ресницы и что будет, если их сбрить?

Inc.
Птичий грипп добрался до Субантарктики Птичий грипп добрался до Субантарктики

Смертельный вирус обнаружили на архипелаге Южная Георгия

N+1
«Вот где у твоих родителей мозги?» и еще 15 фраз, которые выдают токсичную бабушку «Вот где у твоих родителей мозги?» и еще 15 фраз, которые выдают токсичную бабушку

Фразы бабушек, из-за которых стоит ограничить их общение с внуками

Psychologies
Клуб 5 часов утра: зачем люди встают на рассвете и как присоединиться к этому тренду Клуб 5 часов утра: зачем люди встают на рассвете и как присоединиться к этому тренду

Есть ли смысл вставать в пять часов утра?

Psychologies
Муж не хочет детей Муж не хочет детей

Почему мужчины могут не хотеть детей и что с этим делать?

Лиза
Почему нам кажется, что в комнате кто-то есть, когда в ней пусто Почему нам кажется, что в комнате кто-то есть, когда в ней пусто

Возникало ли у вас когда-нибудь ощущение, что в пустом доме с вами кто-то есть

ТехИнсайдер
Изобретатель-ремесленник. Кто придумал электросварку Изобретатель-ремесленник. Кто придумал электросварку

История Николая Бенардоса, который придумал электросварку

СНОБ
Стать отцом и не утратить мужественность: как это сделать — интервью с психологом Стать отцом и не утратить мужественность: как это сделать — интервью с психологом

Плохо ли для отца быть чувствительным и эмпатичным?

Psychologies
Изменить будущее: что такое трансформационные игры Изменить будущее: что такое трансформационные игры

Что такое трансформационные игры и чем они могут помочь в достижении целей?

Psychologies
«Обучение служением» | Service Learning «Обучение служением» | Service Learning

Мировой тренд «Обучение служением» приходит в Россию

Позитивные изменения
6 характеристик смартфона, которые не значат ровным счетом ничего 6 характеристик смартфона, которые не значат ровным счетом ничего

Смартфоны бывают перегружены массой совершенно бесполезных на деле характеристик

CHIP
Как «Божественная комедия» Данте повлияла на культуру: от архитектуры до компьютерных игр Как «Божественная комедия» Данте повлияла на культуру: от архитектуры до компьютерных игр

Как написанная 700 лет назад книга повлияла на культуру XX и XXI веков

СНОБ
Как глобальное потепление сказывается на почве Земли: люди игнорируют этот фактор! Как глобальное потепление сказывается на почве Земли: люди игнорируют этот фактор!

Наша планета нагревается все больше и больше, и не только ее атмосфера и океаны

ТехИнсайдер
4 ментальных расстройства, вызывающих болтливость 4 ментальных расстройства, вызывающих болтливость

Склонность много болтать может быть симптомом психических заболеваний

Psychologies
Молодость породивших шерготтиты марсианских вулканов подтвердили аргон-аргоновым методом Молодость породивших шерготтиты марсианских вулканов подтвердили аргон-аргоновым методом

Ученые определили возраст пород в шерготтитах

N+1
Килограммы не вернутся Килограммы не вернутся

Диета 20/20: программа на месяц для реального похудения

Лиза
5 книг норвежских писателей, которые обязан прочитать каждый 5 книг норвежских писателей, которые обязан прочитать каждый

Какие литературные сокровища хранит суровая, но живописная земля викингов?

Maxim
Зажечь плазму для термояда и сделать зеркало для рентгена Зажечь плазму для термояда и сделать зеркало для рентгена

Академик Григорий Денисов — чем занимаются физики в ИПФ РАН Нижнего Новгорода

Наука и жизнь
8 способов снять стресс на рабочем месте 8 способов снять стресс на рабочем месте

Тренер по развитию мозга рассказывает, как снять стресс, находясь на работе

Psychologies
Практические вопросы: Почему горит индикатор TPMS и как это исправить? Практические вопросы: Почему горит индикатор TPMS и как это исправить?

Что такое индикатор TPMS?

4x4 Club
Сознание глобального гражданина и искусственный интеллект | Global Citizen Consciousness and Artificial Intelligence Сознание глобального гражданина и искусственный интеллект | Global Citizen Consciousness and Artificial Intelligence

Южнокорейский путь в реализации «третьей миссии» университетов

Позитивные изменения
Интерьер о природе Интерьер о природе

Натуральные материалы и сдержанная природная палитра: квартира для дизайнера

SALON-Interior
Как виноделы доказали, что работа с небольшими объемами имеет экономический смысл Как виноделы доказали, что работа с небольшими объемами имеет экономический смысл

В виноделии размер действительно имеет значение

Forbes
Ученые перечислили три объективных и научных способа измерить уровень физической формы Ученые перечислили три объективных и научных способа измерить уровень физической формы

Как корректно оценивать свою физическую форму?

Inc.
Белые точки на рыжевато-красном фоне защитили молодых лягушек от птиц Белые точки на рыжевато-красном фоне защитили молодых лягушек от птиц

Особая окраска снизила привлекательность лягушек для птиц

N+1
Текст по принуждению Текст по принуждению

«Кошки-мышки»: неудачная экранизация популярного феминистского рассказа

Weekend
Открыть в приложении